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1. 产品概述
LTE-1650是一款微型、端面出射型红外发射管，专为需要高电流驱动和低正向电压特性的应用而设计。其主要功能是发射峰值波长为940纳米的红外光。该器件采用透明塑料封装，是各种光电系统的一种经济高效的解决方案。该元件的核心优势包括：能够承受显著的脉冲电流、低电压工作（可降低驱动电路的功耗）以及宽视角（简化了终端应用中的光学对准）。它通常面向需要可靠红外信号传输的市场，如遥控系统、接近传感器、物体检测和工业自动化。
2. 深入技术参数分析
2.1 绝对最大额定值
为确保可靠性和使用寿命，该器件规定了严格的工作限制。在环境温度（TA）为25°C时，最大连续功耗为100 mW。在脉冲条件下（每秒300个脉冲，脉冲宽度10微秒），可承受1安培的峰值正向电流。最大连续正向电流额定值为60 mA。可施加高达5伏的反向电压而不会损坏结。工作温度范围为-40°C至+85°C，而存储温度范围则从-55°C延伸至+100°C，表明其具有强大的环境耐受性。在距离封装本体1.6mm处测量时，引脚可在260°C的温度下焊接5秒钟。
2.2 电气与光学特性
关键性能参数在TA=25°C下测量。输出特性通过孔径辐射照度（Ee，单位mW/cm²）和辐射强度（IE，单位mW/sr）来表征，两者均在正向电流（IF）为20mA下测试。这些参数进行了分档（见第3节）。峰值发射波长（λP）典型值为940 nm，属于近红外光谱，由于人眼不可见，是许多传感和通信应用的理想选择。光谱线半宽（Δλ）为50 nm，定义了发射光的光谱纯度。正向电压（VF）在IF=50mA时典型值为1.6伏，最大值为1.8V，证实了其低电压工作特性。反向电流（IR）在反向电压（VR）为5V时最大为100 µA。视角（2θ1/2）为60度，提供了宽广的辐射模式。
3. 分档系统说明
LTE-1650采用基于辐射强度和孔径辐射照度的性能分档系统。该系统将元件分为不同的性能等级（A、B、C、D档），以确保生产批次内的一致性。例如，在IF=20mA时，A档器件的辐射强度范围为1.383至4.06 mW/sr，而D档器件则从5.11 mW/sr起。这使得设计人员可以选择与其探测器特定灵敏度要求或应用所需信号强度相匹配的元件。本规格书中未明确指示正向电压或波长的分档；波长被指定为940nm的典型值。
4. 性能曲线分析
规格书提供了几幅说明关键关系的图表。图1显示了光谱分布图，绘制了相对辐射强度与波长的关系。该曲线确认了940nm处的峰值和50nm的光谱宽度。图2描绘了正向电流与环境温度的关系，显示了最大允许连续电流如何随着环境温度升高而降低，以保持在功耗限制内。图3是正向电流与正向电压（I-V）曲线，展示了二极管的特征指数关系及其低VF特性。图4显示了相对辐射强度如何随环境温度变化，通常表现为输出随温度升高而降低。图5说明了相对辐射强度如何随正向电流变化，显示了驱动电流与光输出之间的非线性关系。最后，图6是辐射方向图，这是一个极坐标图，直观地表示了60度视角，显示了发射红外光的角分布。
5. 机械与封装信息
该器件采用微型塑料端面出射封装。关键尺寸说明包括：所有尺寸均以毫米为单位，除非另有说明，一般公差为±0.25mm。凸缘下方的树脂可能最多凸出1.5mm。引脚间距在引脚伸出封装本体的位置测量。封装为透明材质，这对于发射器可能可见或需要识别芯片确切位置以进行光学对准的应用是有利的。端面出射设计意味着主要的光发射来自封装的上表面。
6. 焊接与组装指南
提供的主要焊接规范是针对引脚的焊接温度。在距离封装本体1.6mm（0.063英寸）处测量时，引脚可承受260°C的温度达5秒钟。这是波峰焊或手工焊接工艺的关键参数。对于回流焊，通常可以使用适用于塑料封装器件的标准红外或对流回流焊温度曲线，但封装本体的最高温度不应长时间超过100°C的最高存储温度。建议在组装期间和之后避免对引脚施加机械应力。适当的存储条件包括将元件存放在干燥、防静电的环境中，并保持在规定的存储温度范围（-55°C至+100°C）内，以防止吸湿或其他性能退化。
7. 包装与订购信息
具体的包装形式（例如，编带盘装、散装）在提供的内容中未详细说明。部件号明确标识为LTE-1650。规格书本身的参考号为：Spec No.: DS-50-95-0017, Revision B。分档代码（A、B、C、D）将是订购信息的关键部分，以确保供应正确的性能等级。设计人员在订购时必须指定所需的分档，以保证其应用所需的辐射强度特性。
8. 应用建议
8.1 典型应用场景
LTE-1650非常适合多种应用。其高脉冲电流能力使其成为红外遥控发射器的理想选择，这类应用使用短时、高功率的脉冲来传输信号。宽视角在接近感应和物体检测中具有优势，因为发射器和探测器之间的精确对准可能无法完美控制。它可用于工业自动化中的计数、分拣或位置传感。其他潜在用途包括短距离数据传输、安防系统光束中断以及非接触式开关。
8.2 设计考量
在设计使用LTE-1650时，必须考虑几个因素。驱动电路必须将连续电流限制在60mA或以下，并遵循在较高环境温度下的降额曲线。对于脉冲操作，确保脉冲宽度和占空比不会导致平均功耗超过100mW。低正向电压允许其通过一个简单的串联限流电阻直接从低压逻辑（例如，3.3V或5V系统）驱动。分档（A到D）的选择将直接影响探测器接收到的信号强度；更高的分档提供更强的强度，可以提高信噪比或允许更远的工作距离。透明封装不会过滤光线，因此如果需要特定的波长阻挡，可能需要外部光学滤光片。在正常工作条件下，这种封装通常不需要散热片，但电路板布局应允许通过引脚进行一定的散热。
9. 技术对比与差异化
与标准红外发射器相比，LTE-1650的关键差异化优势在于其结合了高电流能力（1A脉冲，60mA连续）和低正向电压（典型值1.6V）。许多红外发射器会牺牲其中一项来换取另一项。这种结合使其效率更高，更容易从常见电源驱动。宽广的60度视角是相对于窄角发射器的另一个显著优势，降低了组装和最终产品使用中对准精度的要求。透明封装不提供固有的波长过滤，这根据应用可能是一个优点或缺点；它提供了芯片的完整光谱输出，而有色封装可能会吸收一些所需的红外光或某些芯片发出的可见红光。
10. 常见问题解答（基于技术参数）
问：我可以直接从5V微控制器引脚驱动这个LED吗？
答：可以，但必须使用限流电阻。使用公式 R = (V电源- VF) / IF计算电阻值。例如，V电源=5V，VF=1.6V，期望的IF=20mA，则 R = (5 - 1.6) / 0.02 = 170 欧姆。使用下一个标准值，例如180欧姆。
问：孔径辐射照度（Ee）和辐射强度（IE）有什么区别？
答：辐射强度（IE，单位mW/sr）测量每单位立体角（球面度）发射的光功率，描述光束的聚焦程度。孔径辐射照度（Ee，单位mW/cm²）是在指定距离处入射到表面（如探测器）上的功率密度，它取决于强度以及距离/几何关系。IE是光源的属性；Ee是探测器接收到的量。
问：温度如何影响性能？
答：如曲线所示，环境温度升高会降低最大允许连续正向电流（图2），并且通常会降低给定电流下的辐射输出（图4）。正向电压也具有负温度系数（随温度升高而降低），在恒流驱动设计中应考虑这一点。
问：为什么器件要分档？
答：制造差异会导致单个LED之间的光输出效率略有不同。分档将它们按性能分组（A、B、C、D档），以便设计人员可以为他们的电路选择一致的性能水平，确保系统行为可预测。
11. 实际应用案例研究
案例：简易物体检测传感器。一种常见用途是在调制红外检测系统中，以避免环境光干扰。LTE-1650通过晶体管开关由38kHz方波（红外接收器的常见频率）驱动，允许脉冲电流高达1A额定值，以实现强信号传输。它与相应的调谐在38kHz的红外光电探测器配对使用。LTE-1650的60度宽视角允许发射器和探测器并排放置在PCB上，它们的视场在传感器前方重叠。当物体进入这个重叠区域时，它会将来自发射器的调制红外光反射到探测器。系统电子设备随后检测到这个反射信号。在这种反射式传感模式下，会选择C档或D档LED的高输出来确保有足够的信号返回到探测器。低正向电压允许整个电路，包括LED驱动器，由单一的3.3V或5V电源轨供电。
12. 工作原理
LTE-1650是一种半导体发光二极管。其工作原理基于半导体p-n结的电致发光。当施加正向电压时，来自n型区域的电子和来自p型区域的空穴被注入到结区。当这些载流子复合时，它们会释放能量。在这个特定器件中，半导体材料（通常基于砷化铝镓，AlGaAs）经过设计，使得该能量主要以峰值波长约为940 nm的红外光光子的形式释放。透明的环氧树脂封装保护着半导体芯片，提供机械保护，并充当透镜，将发射的光塑造成指定的60度视角模式。
13. 技术趋势与背景
像LTE-1650这样的红外发射器代表了一种成熟可靠的技术。该领域的当前趋势集中在提高效率（每单位电输入功率产生更多光输出）、实现更高的调制速度以进行更快的数据传输，以及进一步小型化封装。另一个趋势是将发射器与驱动电路甚至探测器集成到单个模块中，以简化系统设计。940nm波长仍然非常流行，因为它在硅探测器灵敏度（峰值在900-1000nm左右）和大气低吸收之间提供了良好的平衡。虽然新材料可能提供略有不同的波长选择或更高的效率，但像LTE-1650这样的器件的基本原理和应用领域仍然稳定，并广泛应用于消费电子、工业控制和汽车系统中。
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦电能发出的光通量，越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源发出的总光量，俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温（CCT） | K（开尔文），如2700K/6500K | 光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数（CRI / Ra） | 无单位，0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差（SDCM） | 麦克亚当椭圆步数，如"5-step" | 颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长（Dominant Wavelength） | nm（纳米），如620nm（红） | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布（Spectral Distribution） | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压（Forward Voltage） | Vf | LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流（Forward Current） | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流（Pulse Current） | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。 |
| 反向电压（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计，否则结温升高。 |
| 静电放电耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小时） | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装（Flip Chip） | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构，控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配，提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组，每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命（结合TM-21）。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质（如铅、汞）。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。 |